砂岩泥岩互层地质隧道变形分析及控制技术研究

玉磨铁路是我国云南连接东南亚各国的重要通道,云南地区地质条件复杂、围岩破碎、节理发育、岩质较软,极易发生隧道大变形。针对以上问题,文章基于会岗山隧道变形侵限的工程背景研究合理有效的支护措施。首先通过现场变形数据与数值计算相校核,得出可反映现场实际情况的计算参数;在此基础上通过改变支护结构厚度与钢架间距来探究合理的初期支护参数;其次通过锚杆受力情况来针对层状围岩进行锚杆非等参布置研究。结果表明:(1)UDEC离散元针对破碎围岩及层状围岩的稳定性计算具有较好的吻合性;(2)增加喷射混凝土的厚度或减小钢架间距可明显减小结构变形,但当喷射混凝土较厚时减小钢架间距对结构变形影响不明显;(3)锚杆在与结构面相交时轴力较大,在完整岩块中轴力较小,针对层状围岩锚杆可进行非等参设置。

水平泥岩砂岩互层隧道支护体系力学特性试验研究

公路隧道穿越水平泥岩砂岩互层施工过程中支护体系力学特性较为复杂,通过开展大梁峁特长公路隧道水平泥岩砂岩互层段支护体系现场试验,研究水平泥砂岩互层段隧道初期支护中的锚杆轴力、围岩压力,钢架应力、混凝土应力及支护变形,二次衬砌中接触压力和混凝土受力特征。分析表明:拱部锚杆作用明显,边墙锚杆受力较小,建议锚杆由拱部160°减少至拱部120°,同时适当增加拱部锚杆;围岩压力在断面开挖后7 d时间内已基本达到最大围岩压力的80%左右,说明在该种岩层中隧道开挖后围岩压力释放较快;水平泥岩砂岩互层关键控制点在拱部位置,边墙部位的支护结构无论从受力还是变形来说均较小;研究成果可为水平层状岩层隧道及类似工程的修建提供参考。

西门坪泥岩—砂岩互层地质条件下桩基础侧摩阻力和桩端阻力取值分析

通过对陕西省延安市甘泉县西门坪区域地质构造和地层结构及特征的介绍,知悉本地区有泥岩和砂岩互层,通过对砂岩和泥岩互层的分析研究,得出本地区泥岩—砂岩互层在桩基处理时桩端阻力和侧摩阻力取值依据。

水平泥岩砂岩互层隧道超欠挖控制技术

水平泥岩砂岩互层围岩的地质特点导致围岩在施工爆破后易沿结构面及软弱破坏面破坏,形成较难人为控制的超欠挖现象。以大梁峁特长公路隧道为工程背景,提出了相应的超欠挖控制措施:采用科学合理的控制爆破技术和施工措施,经此处理后,超欠挖值明显减小,开挖面基本平整、光滑,隧道施工过程中未发生塌方事故,拱顶掉块也明显减少。

黑龙江省煤系裂隙含水层岩性划分研究

针对巨厚砂岩和泥岩互层地层难以按照传统的岩性划分方法追踪含水层的难题,近年来在黑龙江省煤矿水文地质补充勘探实践的基础上,提出根据白垩系煤系裂隙含水层的发育特点,利用钻探、简易水文、物探测井、抽水试验、水质分析等野外实际资料综合分析,采用"二分法"将研究区巨厚的砂岩、泥岩互层组合结构的白垩系煤系裂隙含水层,按照深度划分为强裂隙承压含水带和弱裂隙承压含水带,为节省水文地质勘探中的工作量提供新的途径。

基于BP神经网络的砂泥岩互层地质爆破参数优化研究

砂岩、泥岩互层地质在黄土地区路基工程中比较常见,其软硬相间的特性使得爆破参数设计困难,工程实践中难以达到理想的爆破效果。本文提出一种基于BP神经网络的爆破参数优化方法,该方法以影响爆破效果的主要因素作为网络输入参数、以爆破效果作为输出参数、采用搜集的数据样本作为训练和检测样本建立BP神经网络。以通过理论计算得出的爆破参数为基础,利用正交试验法筛选出16种试验方案。基于训练好的神经网络预测爆破效果,从中选择爆破效果较好的5组方案进行试爆,并根据试爆效果确定最佳爆破方案。该方法应用于横山车站路堑工程施工,效果良好。

黄土梁峁地貌矿井水水质时空变异评估与关键控制因子水源识别

针对黄土梁峁地区砂岩−泥岩互层覆岩突水水源难以准确判别以及不同水源所占比例无法定量化问题,在系统采集了陕北朱家峁煤矿地表水、地下水水样基础上,采用数理统计、Piper三线图、Gibbs图、常规水化学特征比值法,揭示了不同含水系统水化学演化规律和水源补给关系。通过分析水体稳定同位素组成演变特征,明确了不同环境背景下各类水源水质时空变异性。在此基础上,以常规、同位素特征比因子作为判别指标,构建了基于T-球型模糊聚集算子TOPSIS法(T-TOPSIS)、粗糙集理论(RST)、D-S证据理论(DSET)与单指标未知测度函数(SIUMF)的突水水源混合比例计算模型。结果表明,研究区地表水、地下水水化学类型虽均以Na-SO_(4)·Cl为主,但两者受控因素有着明显差别,即地表水水化学成分受硅酸盐岩风化和蒸发结晶共同控制;地下水成分则主要受控于蒸发结晶作用。此外,经历了强烈蒸发作用的地表水对地下水存在一定程度的补给作用。T-TOPSISRST-DSET-SIUMF突水水源混合比例判别模型表明,陕北朱家峁煤矿50%以上的突水水源为顶板砂岩水和地表沙空沟水。三维高密度电法探测结果验证了该模型的准确性。

某建成水电站水库渗漏问题分析和研究

某水电站受地质条件和帷幕灌浆效果不佳影响,建成后水库渗漏量整体偏大。为解决该水电站水库渗漏问题,笔者阐述了通过地下水位长观、水文地质试验及示踪试验等方法对水库渗漏进行勘察和综合分析,查明了主要的渗漏地段和渗漏通道,提出渗漏处理方案。结果表明,补强灌浆后,水库渗漏量减少了1.3 m3/s,满足相关规范和电站安全运行的需要。总结出工程经验:陡倾角裂隙发育的泥岩与砂岩互层地层的渗漏处理,需要重点控制灌浆孔间距、灌浆压力等参数。

基于复杂地基的切割式横缝碾压混凝土重力坝动力响应分析

巴基斯坦东北部旁遮普省和阿扎德查谟克什米尔地区交界的玛尔水电站大坝为碾压混凝土重力坝,其坝基岩性为不同强度的砂岩以及砂岩与泥岩互层,区域构造及地震地质背景复杂。在进行岩体质量分级的基础上,研究了坝体横缝及坝体-坝基接触缝模拟方法,选取玛尔电站10~#—11~#坝段群为研究对象,运用CZM双线性模型模拟坝体接触缝,计算分析了考虑砂岩泥岩互层地基情况下坝体的动位移和动应力分布状况。结果表明,减小横缝切割深度可以有效降低坝体的动力响应,对坝体应力分布和抗震安全有利;若考虑坝基的砂岩泥岩互层分布,坝踵、坝趾各点的动应力差异显著。

盐家区块盐16-斜22井钻井液技术

盐16-斜22井是盐家区块的重点探井,存在平原组流沙层且泥浆不成型,下套管困难,长裸眼井,对钻井液的携岩返砂能力造成难度。该井上部地层成岩性能差,地层造浆厉害;下部沙河街地层掉块可能性大,地层微裂缝发育,且下部油层压力较大。在钻井施工中,多次出现粘卡、起下钻困难等复杂情况;后期由于钻井液固相较高,电测静止时间长,给钻井液的维护和处理带来了极大的困难,并出现HCO_(3)^(-)、CO_(3)^(2-)污染,导致泥浆流动性差。